RU2594341C1

RU2594341C1 - Method of measuring range

Info

Publication number: RU2594341C1
Application number: RU2016114869/93A
Authority: RU
Inventors: Игорь Борисович Широков; Иван Владимирович Камынин
Original assignee: Игорь Борисович Широков
Priority date: 2016-04-18
Filing date: 2016-04-18
Publication date: 2016-08-10

Abstract

FIELD: radio engineering.

SUBSTANCE: method relates to radio range measuring devices and can be used, for example, in geodesy, construction, control over mobile objects movement. Novel of the method of measuring range is generating continuous low-frequency oscillations at one point - in the measuring device, and generating in the measuring device high-frequency oscillations, frequency of which is known, while modulating with those oscillations some vibrations of an optical coherent radiation source, which performs radiation of optical oscillations in the direction of the object. Optical signal reflected from the object is received, demodulated, and an envelope of oscillations of the optical coherent radiation is identified, which then is supplied to the mixer, where the received high-frequency oscillations of the envelope are mixed with initial continuous high-frequency oscillations with frequency of the microwave generator signal, but shifted by a known low frequency conditionally called Doppler frequency generated by the meter low-frequency generator. Further, the low-frequency difference combination component is identified with subsequent measurement of phases difference of this combination component and the low-frequency generator signal. After that the high-frequency generator frequency value is changed until the phase difference of the low-frequency signals changes to 2π. Herewith the new value of the high-frequency generator frequency is fixed and the obtained difference of the high-frequency generator frequencies is used to calculate the range. Arrangement of all units of the meter at one point allows simplifying the design. Additional simplification of the design is allowed by excluding the second high-stable low-frequency generator and two highly directional high-frequency antennae. Herewith frequency stability of the remaining low-frequency generator is presented with lower requirements.

EFFECT: accuracy of phase measurements of range is higher.

1 cl

Description

Изобретение относится к области техники радиотехнических средств измерения расстояния и может быть использовано, например, в геодезии, строительстве, определения точного местоположения объекта.The invention relates to the field of technology of radio engineering means of measuring distance and can be used, for example, in geodesy, construction, determining the exact location of an object.

Известны амплитудные способы измерения дальности (см., например, кн. Справочник по основам радиолокационной техники / под ред. В. В. Дружинина. - М.: Воен. издат, 1967). Однако амплитудные способы измерения дальности имеют большую погрешность.Known amplitude methods for measuring range (see, for example, the book. Guide to the basics of radar technology / under the editorship of VV Druzhinin. - M.: Military. Publishing House, 1967). However, amplitude ranging methods have a large error.

Наиболее близким по технической сущности к предполагаемому изобретению является способ измерения дальности, описанный в патенте Украины № 93645, опубл. в бюл. № 4 от 25.02.2011, МПК G01S 13/32.Closest to the technical nature of the alleged invention is the method of measuring range described in the patent of Ukraine No. 93645, publ. in bull. No. 4 dated 02.25.2011, IPC G01S 13/32.

По этому способу измерения расстояния от измерительной станции до ретранслятора, включающему первичное излучение, первичный прием, сдвиг частоты исходных высокочастотных колебаний, усиление высокочастотных колебаний, вторичное излучение, вторичный прием высокочастотных колебаний, первоначально в измерительной станции и в ретрансляторе двумя генераторами одновременно генерируют непрерывные низкочастотные высокостабильные колебания с максимально близкими частотами F и F', одновременно с этим в измерительной станции генерируют непрерывные высокочастотные колебания с известной фиксированной частотой ƒ₁, которые через циркулятор и через антенну измерительной станции первично излучают в направлении антенны ретранслятора, при этом часть энергии первоначально сгенерированных высокочастотных колебаний подают на смеситель, при этом излученные непрерывные высокочастотные колебания первично принимают антенной ретранслятора и через циркулятор подают на усилитель, где их усиливают и далее усиленные колебания подают на управляемый фазовращатель, где в эти высокочастотные колебания вводят монотонно нарастающий фазовый сдвиг под действием управляющего сигнала с частотой F' от низкочастотного высокостабильного генератора ретранслятора, причем трансформированные таким образом по частоте непрерывные высокочастотные колебания с частотой

подают через циркулятор на антенну ретранслятора и переизлучают в направлении антенны измерительной станции, где эти вторично излученные колебания антенной измерительной станции вторично принимают и через циркулятор подают на смеситель, где вторично принятые высокочастотные колебания смешивают с исходными непрерывными высокочастотными колебаниями и на выходе смесителя выделяют комбинационную низкочастотную составляющую разности исходных непрерывных высокочастотных колебаний и вторично принятых трансформированных по частоте непрерывных высокочастотных колебаний

, после чего измеряют и фиксируют разность фаз

между этой комбинационной низкочастотной составляющей с частотой F и сигналом местного низкочастотного генератора с максимально близкой частотой F, после чего начинают последовательно изменять частоту непрерывных высокочастотных колебаний, постоянно контролируя при этом изменение разности фаз

низкочастотных сигналов с частотами F и F', и при достижении величины разности фаз сигналов

изменение частоты высокочастотных колебаний прекращают и фиксируют новое значение частоты высокочастотных колебаний ƒ₂, при этом дальность от антенны измерительной станции до антенны ретранслятора определяют по формуле:By this method of measuring the distance from the measuring station to the repeater, including primary radiation, primary reception, frequency shift of the initial high-frequency oscillations, amplification of high-frequency oscillations, secondary radiation, secondary reception of high-frequency oscillations, initially in the measuring station and in the repeater with two generators simultaneously generate continuous low-frequency highly stable oscillations with the closest possible frequencies F and F ', simultaneously with this in the measuring station generate tinuously high frequency oscillations with a known fixed frequency ƒ ₁ which via a circulator, and through the antenna measuring station initially emit in the direction of the antenna repeater, wherein part of the energy originally generated by the high-frequency oscillation is fed to the mixer, the radiated continuous high-frequency oscillations initially receiving antenna repeater and via the circulator fed to the amplifier, where they are amplified and further amplified vibrations are fed to a controlled phase shifter, where in these high-frequency These oscillations introduce a monotonically increasing phase shift under the action of a control signal with a frequency F 'from a low-frequency highly stable repeater generator, and continuous high-frequency oscillations transformed in this way in frequency with a frequency

fed through a circulator to the antenna of the repeater and re-emitted in the direction of the antenna of the measuring station, where these second-emitted oscillations of the antenna of the measuring station are received again and fed through the circulator to the mixer, where the secondary received high-frequency oscillations are mixed with the initial continuous high-frequency oscillations and the combination low-frequency component is extracted at the mixer output the difference between the initial continuous high-frequency oscillations and the second ones transformed in frequency n discontinuous high-frequency oscillations

after which the phase difference is measured and recorded

between this combinational low-frequency component with frequency F and the signal of the local low-frequency generator with the maximum frequency F, after which they begin to consistently change the frequency of continuous high-frequency oscillations, constantly monitoring the change in phase difference

low-frequency signals with frequencies F and F ', and when the magnitude of the phase difference of the signals

the change in the frequency of high-frequency oscillations is stopped and a new value of the frequency of high-frequency oscillations ƒ _{2 is} fixed, while the distance from the antenna of the measuring station to the antenna of the repeater is determined by the formula:

где с - скорость света, при этом значения частот F и F' высокостабильных низкочастотных генераторов выбирают близкими друг относительно друга настолько, насколько допускается изменение разности фаз сигналов, генерируемых этими генераторами за время выполнения всей процедуры измерения дальности или, другими словами, изменение этой разности фаз за все время измерения дальности не должно превышать абсолютной разрешающей способности применяемого измерителя разности фаз.where c is the speed of light, and the frequencies F and F 'of the highly stable low-frequency generators are chosen close to each other as much as the change in the phase difference of the signals generated by these generators during the entire range measurement procedure is allowed, or, in other words, a change in this phase difference over the entire range measurement should not exceed the absolute resolution of the applied phase difference meter.

Однако указанный способ измерения дальности имеет существенные недостатки, заключающиеся в том, что для измерения дальности необходимо на объекте устанавливать ретранслятор, что является не всегда возможным. Кроме того, для излучения и приема радиочастотных сигналов на объекте и измерительной станции необходимо устанавливать антенны с высокой направленностью, что делает устройства громоздкими. И последнее, измерение расстояния по способу-прототипу предполагает генерирование непрерывных низкочастотных высокостабильных колебаний с максимально близкими частотами F и F' на объекте и измерительной станции в отдельности. Эти частоты не могут быть равны в принципе, что является дополнительным источником погрешности.However, this method of measuring range has significant drawbacks in that it is necessary to install a repeater at the site for measuring range, which is not always possible. In addition, for the emission and reception of radio frequency signals at the facility and the measuring station, it is necessary to install antennas with a high directivity, which makes the devices cumbersome. And finally, the distance measurement by the prototype method involves the generation of continuous low-frequency highly stable oscillations with the closest possible frequencies F and F 'at the facility and the measuring station separately. These frequencies cannot be equal in principle, which is an additional source of error.

Целью настоящего изобретения является упрощение возможной конструкции измерителя дальности и увеличение точности измерения дальности. Поставленная цель достигается тем, что по способу измерения дальности, включающему генерирование непрерывных низкочастотных колебаний, генерирование непрерывных высокочастотных колебаний, сдвиг частоты этих непрерывных высокочастотных колебаний с помощью управляемого фазовращателя, смешивание исходных и трансформированных по частоте непрерывных высокочастотных колебаний, выделение комбинационной составляющей разности, управление частотой непрерывных высокочастотных колебаний по заданному алгоритму, непрерывным измерением разности фаз между исходным непрерывным низкочастотным сигналом и выделенной комбинационной составляющей разности и по результатам управления частотой и фиксацией разностей фаз вычислением дальности по формулеThe aim of the present invention is to simplify the possible design of the range meter and increase the accuracy of the range measurement. This goal is achieved by the fact that by the method of measuring range, including the generation of continuous low-frequency oscillations, the generation of continuous high-frequency oscillations, the frequency shift of these continuous high-frequency oscillations using a controlled phase shifter, the mixing of the initial and frequency-transformed continuous high-frequency oscillations, the allocation of the combinational component of the difference, frequency control continuous high-frequency oscillations according to a given algorithm, continuous measurement of the phase differences between the original signal and the continuous low-frequency component of the selected combination and the results of the difference frequency control range and fixation calculating phase differences by the formula

отличающийся тем, что все измерительное оборудование размещают в одном месте - в измерительной станции, при этом осуществляют разделение сигнала высокочастотного генератора на два канала, при этом в одном канале непрерывные высокочастотные колебания с известной фиксированной частотой ƒ₁ подают на управляемый фазовращатель, где в эти непрерывные высокочастотные колебания вводят монотонно нарастающий фазовый сдвиг под действием управляющего сигнала с частотой F от низкочастотного высокостабильного генератора, причем трансформированные таким образом по частоте непрерывные высокочастотные колебания с частотой

подают на высокочастотный смеситель, при этом во втором канале полученными непрерывными высокочастотными колебаниями осуществляют модуляцию интенсивности сигнала источника оптического когерентного излучения, после чего осуществляют излучение оптических когерентных колебаний, модулированных по амплитуде в направлении объекта, дальность которого необходимо измерить, после чего отраженный от объекта оптический сигнал принимают приемником оптического когерентного излучения, где осуществляют демодуляцию оптического сигнала и выделяют огибающую оптического когерентного излучения, частота которой равна частоте исходных непрерывных высокочастотных колебаний, а фаза этой огибающей содержит информацию о дальности объекта, после чего сигнал огибающей подают на смеситель, где эти высокочастотные колебания огибающей смешивают с трансформированными по частоте непрерывными высокочастотными колебаниями и на выходе смесителя выделяют комбинационную низкочастотную составляющую разности

трансформированных по частоте непрерывных высокочастотных колебаний и демодулированных в приемнике оптического когерентного излучения непрерывных высокочастотных колебаний огибающей, после чего в фазовом детекторе измеряют и фиксируют разность фаз

, между этой комбинационной низкочастотной составляющей с частотой F и сигналом низкочастотного высоко стабильного генератора измерителя с той же частотой F, после чего начинают последовательно изменять частоту непрерывных высокочастотных колебаний, постоянно контролируя при этом на выходе фазового детектора изменение разности фаз низкочастотных сигналов с частотами F, и при достижении величины разности фаз сигналов

изменение частоты высокочастотных колебаний прекращают и фиксируют новое значение частоты высокочастотных колебаний ƒ₂, при этом дальность объекта определяют по приведенной выше формуле.characterized in that all the measuring equipment is placed in one place - in the measuring station, while the signal of the high-frequency generator is divided into two channels, while in the same channel continuous high-frequency oscillations with a known fixed frequency ƒ ₁ are fed to a controlled phase shifter, where these continuous high-frequency oscillations introduce a monotonically increasing phase shift under the action of a control signal with a frequency F from a low-frequency highly stable generator, and it is transformed s so continuous high frequency oscillation with a frequency

fed to a high-frequency mixer, while in the second channel, the obtained high-frequency oscillations modulate the signal intensity of the optical coherent radiation source, and then emit optical coherent oscillations modulated in amplitude in the direction of the object, the distance of which must be measured, after which the optical signal reflected from the object receive the receiver of optical coherent radiation, where they carry out the demodulation of the optical signal and the allocation the envelope of the optical coherent radiation is determined, the frequency of which is equal to the frequency of the initial continuous high-frequency oscillations, and the phase of this envelope contains information about the range of the object, after which the envelope signal is fed to the mixer, where these high-frequency envelope vibrations are mixed with frequency-transformed continuous high-frequency oscillations and at the output of the mixer distinguish the combination low-frequency component of the difference

continuous high-frequency oscillations transformed in frequency and continuous high-frequency envelope oscillations demodulated in a receiver of optical coherent radiation, after which the phase difference is measured and recorded in a phase detector

between this combinational low-frequency component with frequency F and the signal of the low-frequency, highly stable generator of the meter with the same frequency F, after which they begin to sequentially change the frequency of continuous high-frequency oscillations, constantly monitoring the phase difference of the low-frequency signals with frequencies F at the output of the phase detector, and upon reaching the phase difference of the signals

the change in the frequency of high-frequency oscillations is stopped and a new value of the frequency of high-frequency oscillations ƒ _{2 is} fixed, while the range of the object is determined by the above formula.

Сравнение предполагаемого изобретения с уже известными способами и прототипом показывает, что заявляемый способ предполагает упрощение конструкции устройства и увеличение точности определения дальности. В частности, все оборудование для измерения дальности располагают в одном месте - в измерительной станции, что само по себе повышает удобство использования реализуемого измерителя. Высокочастотные высоконаправленные антенны при этом исключают и вместо них используют источник и приемник когерентного оптического излучения, что удешевляет устройство в целом и делает его компактным. Кроме этого, измерение разности фаз с последующим вычислением дальности объекта осуществляют между двумя низкочастотными сигналами, произошедшими от одного и того же источника, стабильность частоты которого может быть не высока. Дополнительной составляющей погрешности измерений дальности при этом не возникает.Comparison of the alleged invention with already known methods and prototype shows that the inventive method involves simplifying the design of the device and increasing the accuracy of determining the range. In particular, all range measuring equipment is located in one place - in the measuring station, which in itself increases the usability of the sold meter. At the same time, high-frequency high-directional antennas exclude and use a source and receiver of coherent optical radiation instead, which reduces the cost of the device as a whole and makes it compact. In addition, the measurement of the phase difference with the subsequent calculation of the range of the object is carried out between two low-frequency signals originating from the same source, the frequency stability of which may not be high. An additional component of the error of range measurements does not arise.

Эти свойства предполагаемого изобретения являются новыми, так как в способе прототипе в силу присущих ему недостатков, заключающихся в наличии погрешности измерения дальности, обусловленной генерированием низкочастотных сигналов двумя отдельными низкочастотными генераторами, измерение дальности осуществляют неэффективно. Кроме того, устройство, реализующее способ прототип, достаточно сложно в конструкции, громоздко и дорого, поскольку требует для своей реализации два низкочастотных генератора и две высоконаправленные высокочастотные антенны. При этом часть оборудования необходимо устанавливать на объекте, дальность которого необходимо измерять.These properties of the proposed invention are new, because in the prototype method, due to its inherent disadvantages of ranging error due to the generation of low-frequency signals by two separate low-frequency generators, range measurement is inefficient. In addition, a device that implements the prototype method is rather complicated in construction, cumbersome and expensive, since it requires two low-frequency generators and two high-directional high-frequency antennas for its implementation. In this case, part of the equipment must be installed at the facility, the range of which must be measured.

Указанный способ измерения дальности можно реализовать с помощью устройства, приведенного на фиг. 1.The specified ranging method can be implemented using the device shown in FIG. one.

Устройство измерения дальности состоит из управляемого генератора высокочастотных колебаний 1, генератора низкочастотных колебаний 2, управляемого фазовращателя 3, смесителя 4, фазового детектора 5, источника оптического когерентного излучения 6, приемника оптического когерентного излучения 7 и объекта 8.The range measuring device consists of a controlled high-frequency oscillation generator 1, a low-frequency oscillation generator 2, a controlled phase shifter 3, a mixer 4, a phase detector 5, an optical coherent radiation source 6, an optical coherent radiation receiver 7, and an object 8.

Выход генератора высокочастотных колебаний 1 соединен одновременно с модуляционным входом источника оптического когерентного излучения 6 и сигнальным входом фазовращателя 3, вход управления которого соединен с выходом генератора низкочастотных колебаний 2, при этом выход управляемого фазовращателя 3 соединен с первым входом смесителя 4, второй вход которого соединен с выходом приемника оптического когерентного излучения 7, причем выход смесителя 4 соединен с первым входом фазового детектора 5, второй вход которого соединен с выходом генератора низкочастотных колебаний 2.The output of the high-frequency oscillation generator 1 is connected simultaneously with the modulation input of the optical coherent radiation source 6 and the signal input of the phase shifter 3, the control input of which is connected to the output of the low-frequency oscillation generator 2, while the output of the controlled phase shifter 3 is connected to the first input of the mixer 4, the second input of which is connected to the output of the optical coherent radiation receiver 7, and the output of the mixer 4 is connected to the first input of the phase detector 5, the second input of which is connected to the output of the gene low-frequency oscillator 2.

Работает устройство, реализующее заявляемый способ измерения дальности следующим образом.A device that implements the inventive method of measuring range as follows.

Генератор низкочастотных колебаний 2 генерирует непрерывные низкочастотные колебания с частотой F, амплитудой U₀ и начальной фазой φ_LF.The generator of low-frequency oscillations 2 generates continuous low-frequency oscillations with a frequency F, amplitude U ₀ and the initial phase φ _LF .

Управляемый генератор высокочастотных колебаний 1 генерирует непрерывные высокочастотные колебания с некоторой известной и зафиксированной частотой ƒ₁, начальной фазой φ₀ и амплитудой U₀, описываемые следующим выражениемThe controlled high-frequency oscillation generator 1 generates continuous high-frequency oscillations with a certain known and fixed frequency ƒ ₁ , the initial phase φ ₀ and the amplitude U ₀ , described by the following expression

Эти высокочастотные колебания подают на модуляционный вход источника оптического когерентного излучения 6 и модулируют, тем самым, по амплитуде его когерентный оптический сигнал, который излучают в направлении объекта 8.These high-frequency oscillations are fed to the modulation input of the optical coherent radiation source 6 and modulate, thereby, in amplitude, its coherent optical signal, which is emitted in the direction of the object 8.

Огибающая с частотой ƒ₁ модулированных когерентных оптических колебаний при распространении на расстояние D от источника оптического когерентного излучения 6 до объекта 8 получает набег фазыAn envelope with a frequency of ƒ ₁ modulated coherent optical oscillations when propagating to a distance D from the optical coherent radiation source 6 to object 8 receives a phase incursion

где с - скорость света. Отражаясь от объекта и проходя это же расстояние D между объектом 8 и приемником оптического когерентного излучения 7, огибающая модулированных оптических колебаний получает дополнительный фазовый набег той же величины, поскольку расстояние между источником оптического когерентного излучения 6 и приемником оптического когерентного излучения 7 много меньше измеряемой дальности D, а источник и приемник оптического когерентного излучения располагают в одной плоскости. Результирующий набег фазы при распространении на двойное расстояние D огибающей оптических когерентных колебаний с частотой ƒ₁ будет равенwhere c is the speed of light. Reflecting from the object and passing the same distance D between the object 8 and the optical coherent radiation receiver 7, the envelope of the modulated optical oscillations receives an additional phase incursion of the same magnitude, since the distance between the optical coherent radiation source 6 and the optical coherent radiation receiver 7 is much smaller than the measured distance D and the source and receiver of optical coherent radiation are located in the same plane. The resulting phase incursion when the envelope propagates through the double distance D of the optical coherent oscillations with a frequency ƒ ₁ will be equal to

Приемником оптического когерентного излучения 7 модулированный оптический когерентный сигнал принимают и демодулируют, выделяя огибающуюThe optical coherent radiation receiver 7 modulated optical coherent signal is received and demodulated, highlighting the envelope

где А - некоторый множитель ослабления, условно принимаемый равным единице. Сигнал огибающей подают на второй вход смесителя 4.where A is a certain attenuation factor, conventionally assumed equal to unity. The envelope signal is fed to the second input of the mixer 4.

Управляемый фазовращатель 3 производит сдвиг спектра непрерывных высокочастотных колебаний, получаемых на выходе управляемого генератора высокочастотных колебаний 1, на частоту низкочастотных колебаний F. Если за время периода низкочастотного сигнала управления Τ в непрерывные высокочастотные колебания монотонно вводят фазовый сдвиг φ = 2π, то можно говорить, что эти колебания смещают на частоту

, что можно интерпретировать с доплеровским сдвигом частоты

.The controlled phase shifter 3 shifts the spectrum of continuous high-frequency oscillations obtained at the output of the controlled high-frequency oscillation generator 1 by the frequency of low-frequency oscillations F. If, during a period of a low-frequency control signal Τ, a phase shift φ = 2π is monotonously introduced into continuous high-frequency oscillations, then we can say that these vibrations are shifted by frequency

that can be interpreted with a Doppler frequency shift

.

При этом сигнал на выходе управляемого фазовращателя описывают следующим выражением:In this case, the signal at the output of the controlled phase shifter is described by the following expression:

Данный сигнал подают на первый вход смесителя 4, после чего на его выходе выделяют комбинационную низкочастотную составляющую разности трансформированных по частоте непрерывных высокочастотных колебаний u₃(t) и колебаний огибающей u₂(t), описываемую следующим выражениемThis signal is fed to the first input of the mixer 4, after which a combinational low-frequency component of the difference of the continuous high-frequency oscillations u ₃ (t) transformed in frequency and the envelope vibrations u ₂ (t) is described at its output, which is described by the following expression

которую подают на первый вход фазового детектора 5, на второй вход которого подают исходный сигнал генератора низкочастотных колебаний 2. После этого на выходе фазового детектора 5 измеряют разность фаз

двух непрерывных низкочастотных колебаний с одинаковыми частотами F и одинаковыми начальными фазами φ_LF, получаемых на выходе смесителя 4 и генератора низкочастотных колебаний 2. В итоге измеренная разность фаз будет равнаwhich is fed to the first input of the phase detector 5, to the second input of which the original signal of the low-frequency oscillation generator 2 is fed. After that, the phase difference is measured at the output of the phase detector 5

two continuous low-frequency oscillations with the same frequencies F and the same initial phases φ _LF obtained at the output of the mixer 4 and the generator of low-frequency oscillations 2. As a result, the measured phase difference will be equal to

Эту разность фаз

фиксируют, после этого начинают изменять частоту исходных высокочастотный колебаний, одновременно контролируя изменение разности фаз на выходе фазового детектора 5 и при изменении этой разницы фаз на 2π от величины

изменение частоты высокочастотных колебаний прекращают и фиксируют новое значение частоты ƒ₂. При этом разность фаз низкочастотных сигналов на выходе фазового детектора 5 будетThis phase difference

they are fixed, after that they begin to change the frequency of the initial high-frequency oscillations, while simultaneously controlling the change in the phase difference at the output of the phase detector 5 and when this phase difference changes by 2π from the value

the change in the frequency of high-frequency oscillations is stopped and a new frequency value ƒ _{2 is} fixed. In this case, the phase difference of the low-frequency signals at the output of the phase detector 5 will be

С другой стороны, если принять во внимание, что

, а дальность D одна и та же для обеих формул, то согласно известной формулеOn the other hand, if we take into account that

, and the range D is the same for both formulas, then according to the well-known formula

где

, илиWhere

, or

Эффект от использования предполагаемого изобретения связан с упрощением конструкции измерителя дальности, связанной с исключением второго генератора низкочастотных колебаний и высокочастотных высоконаправленных антенн. При этом к стабильности частоты генератора низкочастотных колебаний предъявляются пониженные требования. Все узлы оборудования для измерения дальности размещают при этом в одном месте.The effect of using the proposed invention is associated with a simplification of the design of the range meter associated with the exclusion of the second low-frequency oscillation generator and high-frequency high-directional antennas. At the same time, reduced requirements are imposed on the frequency stability of the low-frequency oscillation generator. All nodes of the equipment for measuring range are placed at the same time in one place.

Другой аспект повышения эффективности от использования предполагаемого изобретения связан с возможностью измерения дальности с повышенной точностью, при этом неоднозначность измерений исключается. Повышение точности измерений обуславливается тем, что съем показаний измерителя разности фаз всегда осуществляется на краю шкалы, обеспечивая тем самым минимальную ошибку считывания показаний, а погрешность измерения дальности, обусловленная наличием двух не синхронизированных генераторов низкой частоты, отсутствует в принципе. Another aspect of improving the efficiency of using the proposed invention is related to the possibility of measuring range with increased accuracy, while the ambiguity of measurements is eliminated. Improving the accuracy of measurements is caused by the fact that the readings of the phase difference meter are always carried out on the edge of the scale, thereby ensuring a minimum reading error, and the error in measuring the range due to the presence of two non-synchronized low-frequency generators is absent in principle.

Claims

A method of measuring range, including generating continuous low-frequency oscillations, generating continuous high-frequency oscillations, shifting the frequency of these continuous high-frequency oscillations using a controlled phase shifter, mixing the initial and frequency-transformed continuous high-frequency oscillations, extracting the combinational component of the difference, controlling the frequency of continuous high-frequency oscillations according to a given algorithm, continuous measurement of the phase difference between the initial continuous low astotnym signal and the selected combination of the difference component and the results of the control frequency and locking the phase difference computation range by the formula

characterized in that all the measuring equipment is placed in one place - in the measuring station, while the signal of the high-frequency generator is divided into two channels, while in the same channel continuous high-frequency oscillations with a known fixed frequency f ₁ are fed to a controlled phase shifter, where these continuous high-frequency oscillations introduce a monotonically increasing phase shift under the action of a control signal with a frequency F from a low-frequency highly stable generator, and continuous frequency oscillations with frequency

transformed in frequency of continuous high-frequency oscillations and continuous high-frequency envelope oscillations demodulated in the receiver of optical coherent radiation, after which the phase difference Δφ _{Μ S 1 is} measured and recorded in the phase detector between this combinational low-frequency component with frequency F and the signal of the low-frequency highly stable meter generator with the same frequency F, after which they begin to consistently change the frequency of continuous high-frequency oscillations, constantly monitoring at the same time at the output of the phase detector, the change in the phase difference Δφ _{ΜS 2 of} low-frequency signals with frequencies F, and when the phase difference of the signals Δφ _{ΜS 2} = Δφ _{ΜS 1} ± 2π is _{reached, the} change in the frequency of high-frequency oscillations is stopped and a new value of the frequency of high-frequency oscillations f _{2 is} fixed, while the range the object is determined by the above formula.